燃煤機(jī)組“近零排放”技術(shù)路線打通,前景廣闊


作者:蘇偉    時間:2014-07-03





  6月25日9時,神華國華舟山電廠4號機(jī)組正式移交生產(chǎn),該機(jī)組是國內(nèi)首臺“近零排放”燃煤發(fā)電機(jī)組。何謂 “近零排放”?這一技術(shù)對火電行業(yè)有什么普遍意義?本報(bào)記者就此進(jìn)行了深入采訪。

  “近零排放”與“零排放”

  何謂“近零排放”,神華國華電力研究院總經(jīng)理孫平向記者解釋,因?yàn)槿細(xì)獍l(fā)電是清潔發(fā)電,以此為參照,燃煤電廠通過先進(jìn)的煙氣綜合治理技術(shù),使燃煤發(fā)電的污染物排放達(dá)到甚至低于燃?xì)獍l(fā)電的排放水平就是“近零排放”。

  根據(jù)新的 《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》:一般地區(qū)煙塵、二氧化硫、氮氧化物排放限值分別為30、100、100毫克/標(biāo)準(zhǔn)立方米,重點(diǎn)地區(qū)特別排放限值分別為20、50、100毫克/標(biāo)準(zhǔn)立方米,燃機(jī)排放限值分別為5、35、50毫克/標(biāo)準(zhǔn)立方米。所以,燃煤電廠“近零排放”就是煙塵、二氧化硫、氮氧化物排放分別低于5、35、50毫克/標(biāo)準(zhǔn)立方米。

  對燃煤機(jī)組來說,煙塵、二氧化硫、氮氧化物排放分別低于5、35、50毫克/標(biāo)準(zhǔn)立方米,這是一個相當(dāng)高的排放標(biāo)準(zhǔn)。目前,燃煤機(jī)組達(dá)到燃?xì)鈾C(jī)組其中一項(xiàng)排放限值尚不容易,同時達(dá)到三項(xiàng)限值,難度非常大。

  由于國內(nèi)首臺“近零排放”燃煤機(jī)組已經(jīng)投產(chǎn),“零排放”的概念也開始進(jìn)入人們的視野。孫平告訴記者,絕對的“零排放”是不可能的,但如果燃煤機(jī)組的污染物排放達(dá)到火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)重點(diǎn)地區(qū)特別排放限值的十分之一,可稱“零排放”,這是煤炭清潔利用的最終方向。

  “近零排放”的技術(shù)路線選擇

  神華國華舟山電廠采取了哪些手段實(shí)現(xiàn)“近零排放”?這是業(yè)界普遍關(guān)注的問題。

  據(jù)神華國華電力總工程師陳寅彪介紹,國華舟山電廠4號燃煤機(jī)組按照國華電力“清潔高效近零排放工程”的要求,同步配套建設(shè)了高效煙氣脫硝裝置 (低氮燃燒器+SCR催化還原)、采用高效靜電除塵裝置(高頻電源、旋轉(zhuǎn)電極)、煙氣海水脫硫裝置、濕式電除塵裝置,最終實(shí)現(xiàn)了“近零排放”。

  在煙氣除塵方面,除塵器采用高頻電源、旋轉(zhuǎn)電極技術(shù),大幅提高電除塵器供電效率、節(jié)約電能,并提高除塵效率。根據(jù)浙江菲達(dá)公司的選型程序計(jì)算并結(jié)合實(shí)際工程應(yīng)用經(jīng)驗(yàn),旋轉(zhuǎn)電極電除塵器設(shè)計(jì)效率99.94%,保證效率99.89%。旋轉(zhuǎn)電極式電除塵技術(shù),改傳統(tǒng)的振打清灰為清灰刷清灰,可清除高比電阻粉塵、粘性粉塵,不僅克服了電除塵器“反電暈”和“二次揚(yáng)塵”兩個技術(shù)瓶頸,同時提高了除塵效率,減少了PM2.5的排放。在此基礎(chǔ)上,使用了濕式電除塵器,利用噴水霧化對放電極和集塵極連續(xù)沖洗,使放電極和集塵極始終保持清潔,電極上無粉塵堆積現(xiàn)象,有效消除反電暈現(xiàn)象的發(fā)生,提高單位面積的集塵效率,在相同條件下可達(dá)到更低的排放濃度。濕式電除塵器除塵效率大于或等于70%,PM2.5去除率大于或等于70%,霧滴去除率大于或等于70%,實(shí)現(xiàn)5毫克/標(biāo)準(zhǔn)立方米以下的“近零排放”。

  在煙氣脫硫方面,神華國華舟山電廠是首個獲得國家環(huán)保部環(huán)評中心評審?fù)ㄟ^的脫硫效率達(dá)到97%的海水脫硫項(xiàng)目。海水脫硫工藝是利用機(jī)組循環(huán)水中的海水天然堿度吸收并中和煙氣中二氧化硫的脫硫方法。

  海水脫硫后煙氣中的二氧化硫濃度低于35毫克/標(biāo)準(zhǔn)立方米。

  在煙氣脫硝方面,采用低氮燃燒器+SCR催化還原脫硝技術(shù)。低氮燃燒器采用上海鍋爐廠先進(jìn)的低氮燃燒器,基本實(shí)現(xiàn)機(jī)組負(fù)荷75%~100%時,鍋爐出口煙氣氮氧化物濃度小于160毫克/標(biāo)準(zhǔn)立方米,負(fù)荷50%~75%時,鍋爐出口煙氣氮氧化物濃度小于200毫克/標(biāo)準(zhǔn)立方米。在鍋爐省煤器后布置SCR裝置,鍋爐煙道內(nèi)噴入氨氣,在一定溫度下將煙氣中氮氧化物選擇性催化還原為氮?dú)?,同時生成水。SCR選擇性催化還原技術(shù)脫硝效率高,氨逃逸率低,脫硝效率達(dá)80%,保證機(jī)組排放氮氧化物排放濃度小于50毫克/標(biāo)準(zhǔn)立方米。

  根據(jù)浙江省環(huán)境監(jiān)測中心獨(dú)立現(xiàn)場取樣監(jiān)測數(shù)據(jù),按照以上技術(shù)路線,國華舟山電廠機(jī)組試運(yùn)行期間,主要污染物排放濃度為  粉塵2.55毫克/標(biāo)準(zhǔn)立方米、二氧化硫2.86毫克/標(biāo)準(zhǔn)立方米、氮氧化物20.5毫克/標(biāo)準(zhǔn)立方米,小于或接近燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組大氣污染物排放限值的二分之一。這說明此技術(shù)路線完全可行。

  “近零排放”技術(shù)應(yīng)用前景廣闊

  據(jù)神華國華舟山電廠總經(jīng)理朱江濤介紹,舟山電廠4號35萬千瓦機(jī)組靜態(tài)總投資13.48億元,除塵、脫硫、脫硝環(huán)保設(shè)施投入共1.4億元,如果只做到達(dá)標(biāo)排放,則可少投入2900萬元,也就是說,為了實(shí)現(xiàn)“近零排放”增加的投入并不龐大,運(yùn)行成本約增加了0.004元/千瓦時。這就意味著,如果國家出臺相應(yīng)的鼓勵政策,此技術(shù)推廣起來并不難。下一步,神華集團(tuán)國華電力的新建燃煤機(jī)組都將使用這一技術(shù),新建電廠全部實(shí)現(xiàn)“近零排放”,同時,在2017年前對大部分已投產(chǎn)機(jī)組進(jìn)行“近零排放”技術(shù)改造。

  孫平向記者介紹,舟山電廠“近零排放”機(jī)組的投產(chǎn),標(biāo)志著“近零排放”技術(shù)路線全面打通,該技術(shù)具有廣闊的應(yīng)用前景:只要燃煤機(jī)組燃燒的煤炭其硫分不超過0.8%,灰分不超過20%,均可通過技術(shù)改造實(shí)現(xiàn)“近零排放”。

  近年來,隨著霧霾天氣頻頻來襲,輿論紛紛把矛頭指向煤炭燃燒,燃煤發(fā)電一時間被指為霧霾的元兇,多地出臺減少煤炭消耗的辦法,而神華國華舟山電廠4號燃煤機(jī)組投產(chǎn)實(shí)現(xiàn)“近零排放”,讓人們看到對煤炭的清潔高效利用是當(dāng)前能源結(jié)構(gòu)下更為積極而有效的選擇。實(shí)現(xiàn)燃煤機(jī)組“近零排放”,不僅對神華集團(tuán)、國華電力具有重要的意義,更對火力發(fā)電行業(yè)發(fā)展升級、實(shí)現(xiàn)煤炭清潔高效利用具有重要的引領(lǐng)作用。

  不僅如此,有關(guān)專家分析,因?yàn)榄h(huán)境條件約束,《大氣污染防治行動計(jì)劃》十條措施中明確,在京津冀、長三角、珠三角等區(qū)域禁止審批新建燃煤發(fā)電項(xiàng)目 (除熱電聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目外),現(xiàn)在,由于燃煤電廠已能夠?qū)崿F(xiàn)“近零排放”,燃煤電廠在這些地區(qū)禁止審批的規(guī)定或有可能被重新評估。(記者 蘇偉)

來源:中電新聞網(wǎng)


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